《备战高考化学《化学反应原理综合考查的综合》专项训练附答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学《化学反应原理综合考查的综合》专项训练附答案.docx（42页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、备战高考化学化学反应原理综合考查的综合专项训练附答案一、化学反应原理综合考查1 水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。以乙酸为模型物进行研究，发生的主要反应如下： .CH3COOH（ g） +2H2O（g）? 2CO2（g） +4H2（ g） H1 .CH3COOH（ g） ? 2CO（ g） +2H2（ g） H2 .CO2（ g） +H2（ g） ? CO（ g） +H2 O（ g） H3回答下列问题：（ 1）用 H1、 H2 表示， H3=_。（ 2）重整反应的含碳产物产率、 H2 产率随温度、水与乙酸投料比（S/C）的变化关系如图（ a）、（ b）所示。由图（ a）可知，制备
2、H2 最佳的温度约为_。由图（ b）可知， H2 产率随 S/C 增大而 _（填“增大”或“减小”）。（3）向恒容密闭容器中充入等物质的量的 CH3 COOH和 H2O 混合气体，若仅发生反应至平衡状态，测得 H2 的体积分数为 50%，则 CH3COOH的平衡转化率为 _。（ 4）反应体系常生成积碳。当温度一定时，随着 S/C 增加，积碳量逐渐减小，其原因用化学方程式表示为 _。【答案】 VH 2 -VH 180040% C(s)+H2O g)CO(g)+H2(g)2 增大(【解析】【分析】【详解】(1)根据题干信息分析，反应=1(反应 -反应 )，由盖斯定律可得H 3H 2 - H1 ，2
3、2故答案为：H 2 - H 1 ；2(2)由图 (a)可知，制备H2 在 800时，达到最高转化率，则制备氢气最佳的温度约为800 , 故答案为： 800；由图 (b)可知， S/C 增大时，反应I 平衡向正反应方向移动，反应III 平衡向逆反应方向移动，使体系中的H2 的量增大，故答案为：增大；(3) 设 CH321mol ，平衡时，反应了3COOH和 H O 的物质的量均为CH COOH x mol，列三段式有：CH 3 COOH g+2H2O g ?2CO2 g+ 4H2 g起始 mol1100转化 molx2x2x4x平衡 mol1-x1-2x2x4x测得 H2 的体积分数为50%，则
4、4x1 ，计算得 x=0.4mol ，醋酸的转1 x 12x2x 4x 2化率为： 0.4mol340%；100%=40%，即 CH COOH平衡转化率为 40%，故答案为：1mol(4) 当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，是由于积碳与水蒸气反应生成了CO和 H2，反应的化学方程式为22C(s)+H O( g)CO(g)+H (g)，故答案为：C(s)+H2 O g)CO(g)+H2(g)(；2 研究煤的合理利用及CO2 的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题：I.煤的气化已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2(g) H=+131kJ m
5、ol -1CO(g)+3H2(g)CH4(g) +H2O(g) H=akJ mol -1查阅资料反应中相关化学键能数据如下表：化学键C OH HH CHOE(kJ mol -1)1072436414465(1)则反应中 a =_。24_kJ ? mol-1， 该反应在(2)煤直接甲烷化反应 C(s) + 2 H (g)CH (g) 的 H=为_ （填“高温”或“低温”）下自发进行。II.合成低碳烯烃在体积为 1 L 的 密闭容器中，充入 1mol CO22, 发生 反应：2和 2 .5 mol H2CO ( g) + 622 42-1，测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化H (g)C H
6、(g)+4 H O(g) H=-128kJ mol率的影响如右图所 示 ：(3) 图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但 CO2 的平衡转化率却反而降低 ，其原因是 _(4) 250时，该反应的平衡常数K 值为 _。III.合成甲醇在恒温 2 L 容积不变的密闭容器中，充入1molCO2 和 3 molH2, 发生反应： . CO2(g)+3H2 (g)CH3OH(g)+ H2 O(g),测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p 后 /p 前 ）如下表：时间 /h123456p 后 /p 前0.900.850.820.810.800.80(5) 反应前 1 小时内的平均反应速率 v(H
7、2）为 _mol ?L-1h-1 , 该温度下 CO2 的平衡转化率为 _。【答案】 -206 -75 低温 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，所以二氧化碳的转化率降低 1 0.3 40%【解析】【分析】【详解】（ 1）焓变 H=反应物的总键能 -生成物的总键能 =a=1072 kJ/mol +3 436 kJ/mol（- 4414kJ/mol+2 465 kJ/mol）=-206kJ/mol ，故答案为：-206；（2）由盖斯定律，方程式 +得到C(s) + 2H2(g)CH4(g)，则 H=- 75 kJ/mol ，反应H0，S0H TSc(SO 42 )c(H )=c(OH)2y
8、 10-72NO+4e-=N2+2O2-阴极x-2y发生副反应O2+4e-=2O2-【解析】【分析】【详解】I.( 1) 标况下， 5. 6LCH4 物质的量为：5.6L=0. 25mol ，吸收51. 5kJ 的热量，则 1mol22.4L/mol甲烷反应吸收热量515kJ1mol206kJ= .=，该反应的热化学方程式为：0.25molCH ( g)+ H O( g)= CO( g)+ 3H ( g) H=+206kJ/ mol ；422( 2) 在 150时 2L的密闭容器中，将2mol CH42mol215min和H O g) 混合，经过达到平(衡，此时 CH4 的转化率为60%，则C
9、H 4+ H 2O?CO + 3H 2起始量 (mol / L)1100转化量 (mol / L)0.60.60.61.8平衡量 ( mol / L )0.40.40.61.8从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v( H2)=1.8mol/L= 0. 12mol ?L-15min1 min- 1；?结合计算得到的平衡浓度，计算得到该反应的平衡常数30.6)/(040 421.87；K 1.8. . )=(Av 逆 ( H2) 3v 正 ( CO) ，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故A 正确；B密闭容器中混合气体的质量和体积不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故
10、B 错误；C反应前后气体物质的量增加，气体压强之比等于气体物质的量之比，密闭容器中总压强不变，说明反应达到平衡状态，故C 正确；D浓度关系和消耗量、起始量有关，c( CH4)= c( CO) 不能说明反应达到平衡状态，故D 错误；故答案为： AC；( 3) A甲和丙为等效平衡，则 n2=1. 6mol ，但乙与甲相比，相当于增大压强，平衡向着正向移动，则 n 1 3. 2，故 A 错误；B甲和丙达到平衡状态为相同平衡状态，氮气体积分数相同，乙相当于甲平衡状态再加入1mol 氮气和 3mol 氢气，增大压强平衡正向进行，氮气体积分数减小，甲 = 丙乙，故 B 正确；C乙容器中反应物浓度大于甲和丙
11、，反应速率大，甲和丙起始浓度相同反应速率相同，故C 错误；D乙中物质浓度是甲的2 倍，且压强大于甲，甲和丙为等效平衡，压强相同，得到P 乙 P 甲 =P 丙 ，故 D 正确；故答案为： BD；II.( 1) 根据电荷守恒，+)+ c( H+ )= c( OH- )+ 2c( SO 2 - ) ，混合后溶液显中性，则c( NH44+-2)c(H)=c(OH ) ；c( NH4 )= 2c( SO42 ) ，则 c(NH 4 )c(SO 4x mol?L- 1 氨水中加入等体积的y mol ?L- 1 硫酸得混合溶液M 恰好显中性，则+)=2c(SO 2-2y- 1ymol?L- 1c NH44)
12、=molL=，混合后，根据物料守恒(?2+-1- 1+-c( NH3?H2 O)+ c( NH4)= 0. 5x mol?L，则 c( NH3?H2O)=( 0. 5x- y) mol ?L ， K=c( NH4)? c( OH)/cNHH2O- 7 0.5xy)=2y10- 7 x2y) ；(3y 1 10 /(-/( -?)= ( 2) 阴极： NO 得到电子生成N2，结合守恒原则，则电极方程式为2NO+4e- =N2+2O2- ；消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算量，可能存在副反应，O2 浓度约为 NO浓度的10 倍，氧气易得到电子生成O2-，电极方程式为： O2+4e=2O
13、2 。5 页岩气中含有较多的乙烷，可将其转化为更有工业价值的乙烯。（1） 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。将 C2H6 和 CO2 按物质的量之比为1 1 通入反应器中，发生如下反应： C2 6垐 ?2421- 1噲 ?( g) +kJ molH ( g)C HH ( g)H+136. 4 CO22垐 ?CO( g) +H22- 1( g) +H ( g)噲?O( g) H +41. 2 kJ molC2H6gCO2 g垐 ?C2H4gCO gH2O g H3噲 ?() +( ) +( )( ) +( )用H- 11、 H2计算 H3 _kJ mol。C26垐 ?2C s3H2反应：噲 ?Hg( )+
14、(g降( ) 为积碳反应，生成的碳附着在催化剂表面，低催化剂的活性，适当通入过量CO2可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因：_。二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂，相同反应时间，不同温度、不同催化剂的数据如下表（均未达到平衡状态）：（注） C2 4H 选择性：转化的乙烷中生成乙烯的百分比。CO 选择性：转化的CO 中生成 CO 的百分比。2对比和，该反应应该选择的催化剂为_，理由是 _。实验条件下，铬盐作催化剂时，随温度升高， C2 6的转化率升高，但2 4HC H 的选择性降低，原因是 _。（2） 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯，示意图如图：电极 a 与电源的
15、 _极相连。电极 b 的电极反应式是_。【答案】1776增大CO222+ .的量，发生反应C CO2COCCO的量，+，消耗；增大反应正向进行程度增加，降低了C2H6的浓度，反应进行的程度减小铬盐相同温度下，铬盐作催化剂时C26的转化率和2 4的选择性均较高温度升高，反应、的HC H化学反应速率均增大，反应增大的更多正极CO2+2e +2H+=CO+H2O【解析】【分析】【详解】（1）已知： C26垐 ?C2 4( g) +21- 1H ( g)噲?HH ( g)H+136. 4 kJ mol CO22垐 ?CO( g) +H2O( g)2kJ mol- 1( g) +H ( g)噲?H +4
16、1. 2 C2H6gCO2g垐 ?C2H4(g) +CO gH2O g H3( ) +( )噲?( ) +( )由盖斯定律可知，反应 +反应得反应，则H312- 1） + H+H=（ +136. 4 kJmol（ +41. 2 kJ mol - 1） =+177. 6 kJ mol - 1，故答案为： +177. 6；增大二氧化碳的量，可以有效缓解积碳的原因是，二氧化碳能与碳在加热条件下反应生成一氧化碳，消耗积碳，反应的化学方程式为C+CO22CO；增大二氧化碳的量，反应向正正反应方向移动，降低了体系中C2H6 的浓度，使反应向逆反应方向移动，减少积碳的生成，故答案为：增大CO2 的量，发生反
17、应C+CO22CO，消耗 C；增大 CO2的量，反应正向进行程度增加，降低了C2H6 的浓度，反应进行的程度减小；由表格数据可知，相同温度下，铬盐作催化剂时，C2H6 的转化率和 C2H4 的选择性均较高，则对比和，该反应应该选择的催化剂为铬盐；升高温度，反应、的化学反应速率均增大，反应的化学反应速率增大的幅度更大，导致C2 H6 的转化率升高， C2H4的选择性降低，故答案为：温度升高，反应、的化学反应速率均增大，反应增大的更多；（2）电解池中，阳离子向阴极移动，由图给氢离子的移动方向可知，电极a 为阳极，与电源正极相连，故答案为：正；电解池中，阳离子向阴极移动，由图给氢离子的移动方向可知，
18、电极b 为阴极，在氢离子作用下，二氧化碳在阴极上得电子发生还原反应生成一氧化碳和水，电极反应式为CO2+2e +2H+=CO+H2O。6I. 亚硫酸钠的氧化反应: 2Na2SO3 ( aq) + O2( aq)= 2Na2 SO4( aq)?H=x kJ/ mol 。其反应速率受溶解氧浓度影响, 分为富氧区和贫氧区两个阶段。（ 1）已知 O2( g) ? O2( aq) ?H=y kJ/ mol ，Na2SO3 溶液与 O2( g) 反应的热化学方程式为_ 。（2） 291. 5 K 时 , 1. 0 L 溶液中 Na2SO3 初始量分别为4、 6、 8、 12mmol , 溶解氧浓度初始值为 9. 60mg/ L, 每 5 s 记录溶解氧浓度, 实验结果如图所示。当Na2SO3 初始量为 12 mmol ,经过20 s溶解氧浓度降为6 40 mg